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CAD绘制三维实体基础 1、三维模型的分类及三维坐标系; 2、三维图形的观察方法; 3、创建基本三维实体; 4、由二维对象生成三维实体; 5、编辑实体、实体的面和边; 1、建立用户坐标系; 2、编辑出版三维实体。 讲授8学时 上机8学时 总计16学时 1 AutoCAD除具有强大的二维绘图功能外,还具备基本的三维造型能力。 若物体并无复杂的外表曲面及多变的空间结构关系,则使用AutoCAD可以 很方便地建立物体的三维模型。本章我们将介绍AutoCAD三维绘图的基本 知识。 11.1三维几何模型分类 在AutoCAD中,用户可以创建3种类型的三维模型:线框模型、表面 模型及实体模型。这3种模型在计算机上的显示方式是相同的,即以线架 结构显示出来,但用户可用特定命令使表面模型及实体模型的真实性表现 出来。 11.1.1线框模型(WireframeModel) 线框模型是一种轮廓模型,它是用线(3D空间的直线及曲线)表达三 维立体,不包含面及体的信息。不能使该模型消隐或着色。又由于其不含 有体的数据,用户也不能得到对象的质量、重心、体积、惯性矩等物理特 性,不能进行布尔运算。图11-1显示了立体的线框模型,在消隐模式下也 看到后面的线。但线框模型结构简单,易于绘制。 11.1.2表面模型(SurfaceModel) 表面模型是用物体的表面表示物体。表面模型具有面及三维立体边界 信息。表面不透明,能遮挡光线,因而表面模型可以被渲染及消隐。对于 计算机辅助加工,用户还可以根据零件的表面模型形成完整的加工信息。 但是不能进行布尔运算。如图11-2所示是两个表面模型的消隐效果,前面 2 的薄片圆筒遮住了后面长方体的一部分。 图11-1线框模型图11-2表面模型 11.1.3实体模型 实体模型具有线、表面、体的全部信息。对于此类模型,可以区分对 象的内部及外部,可以对它进行打孔、切槽和添加材料等布尔运算,对实 体装配进行干涉检查,分析模型的质量特性,如质心、体积和惯性矩。对 于计算机辅助加工,用户还可利用实体模型的数据生成数控加工代码,进 行数控刀具轨迹仿真加工等。如图11-3所示是实体模型。 图11-3实体模型 3 11.2三维坐标系实例——三维坐标系、长方体、倒角、 删除面 AutoCAD的坐标系统是三维笛卡儿直角坐标系,分为世界坐标系(WCS) 和用户坐标系(UCS)。图11-4表示的是两种坐标系下的图标。图中“X” 或“Y”的剪头方向表示当前坐标轴X轴或Y轴的正方向,Z轴正方向用右 手定则判定。 世界坐标 系 图11-4表示坐标系的图标 缺省状态时,AutoCAD的坐标系是世界坐标系。世界坐标系是唯一的, 固定不变的,对于二维绘图,在大多数情况下,世界坐标系就能满足作图 需要,但若是创建三维模型,就不太方便了,因为用户常常要在不同平面 或是沿某个方向绘制结构。如绘制图11-5所示的图形,在世界坐标系下是 不能完成的。此时需要以绘图的平面为XY坐标平面,创建新的坐标系,然 后再调用绘图命令绘制图形。 任务:绘制如图11-5所示的实体。 目的:通过绘制此图形,学习长方体命令、实体倒角、删除面命令和用 户坐标系的建立方法。 知识的储备:基本绘图命令和对象捕捉、对象追踪的应用。 4 绘图步骤分解:用户坐标系 1.绘制长方体 调用长方体命令: 实体工具栏: 下拉菜单:[绘图][实体][长方体] 命令窗口:BOX AutoCAD提示: 指定长方体的角点或[中心点(CE)] 图11-5在用户坐标系下绘图 <0,0,0>:在屏幕上任意点单击 指定角点或[立方体(C)/长度(L)]:L//选择给定长宽高模式。 指定长度:30 指定宽度:20 指定高度:20 绘制出长30,宽20,高20的长方体,如图11-6所示。 2.倒角 用于二维图形的倒角、圆角编辑命令在三维图中仍然可用。单击“编 辑”工具栏上的倒角按钮,调用倒角命令: 图11-6绘制长方体图11-7长方体倒角 命令:_chamfer (“修剪”模式)当前倒角距离1=0.0000,距离2=0.0000 选择第一条直线或[多段线(P)/距离(D)/角度(A)/修剪(T)/方式(M)/多个(U)]:在AB直线上单 击 5 基面选择... 输入曲面选择选项[下一个(N)/当前(OK)]<当前>://选择默认值。 指定基面的倒角距离:12 指定其他曲面的倒角距离<12.0000>://选择默认值12。 选择边或[环(L)]:在AB直线上单击 结果如图11-7所示。 3.移动坐标